Суперпухлый гигант теряет оболочку: странная планета буквально растворяется у звезды

Международная команда астрономов при помощи космического телескопа "Джеймс Уэбб" зафиксировала, как экзопланета WASP-107b буквально теряет собственную атмосферу. Гигантская планета, получившая неофициальное прозвище "суперпухляш", выбрасывает в космос огромное облако гелия и стремительно утрачивает газовую оболочку. О

Фото: https://unsplash.com by Cosmic Timetraveler is licensed under Free

Космос и сияющая энергия

Планета, теряющая себя

Новые наблюдения телескопа "Джеймс Уэбб" (JWST) подтвердили, что вокруг WASP-107b формируется гигантское облако гелия, растянутое почти на пять радиусов самой планеты. Этот газовый след настолько обширен, что заметен даже впереди её орбиты — планета буквально гонится за собственной атмосферой.

"Это первый случай, когда нам удалось зафиксировать утечку гелия с этой планеты", — отметил автор исследования, научный сотрудник Космического института Виньешваран Кришнамурти.

Учёные предполагают, что столь стремительная потеря газов связана с близостью планеты к своей звезде. Энергия излучения буквально "вскипячивает" верхние слои атмосферы, заставляя их улетучиваться в открытый космос. Похожие процессы наблюдаются и у других горячих миров, например у звезды Бетельгейзе.

Слоёный шарик среди экзопланет

Экзопланета WASP-107b была открыта в 2017 году. Она вращается вокруг звезды, расположенной примерно в 210 световых годах от Земли. По размерам она почти сопоставима с Юпитером - её диаметр составляет около 94 % юпитерианского, однако масса всего лишь на 12 % больше массы Юпитера. Такая комбинация — огромный объём при сравнительно малом весе — делает её одной из самых "пушистых" планет, известных науке.

Эта планета расположена необычайно близко к своей звезде: расстояние до неё в семь раз меньше, чем между Меркурием и Солнцем. В Солнечной системе подобное соседство свойственно каменистым мирам вроде Венеры и Земли, но никак не гигантским газовым сферам. Именно поэтому WASP-107b вызывает столь пристальный интерес у планетологов — её существование опровергает привычные представления о формировании систем.

"WASP-107c, находящаяся гораздо дальше от звезды, вероятно, повлияла на миграцию внутренней планеты и заставила её сдвинуться ближе к светилу", — говорится в заявлении соавтора исследования Кэролайн Пиоль-Горайеб.

Учёные полагают, что WASP-107b образовалась далеко за пределами своей звезды, а затем постепенно сместилась внутрь системы, где столкнулась с мощными потоками излучения и тепла. б этом сообщает издание Nature Astronomy.

Астрономический кошмар для атмосферы

Когда планета приблизилась к звезде, экстремальные температуры начали разрушать её атмосферу. Приборы телескопа "Джеймс Уэбб" позволили наблюдать, как облако гелия пролетело перед звездой примерно за полтора часа до появления самой планеты. Это означает, что газы уходят вперёд по орбите, формируя длинный "кометный хвост".

В атмосфере WASP-107b учёные зафиксировали гелий, водород, кислород, угарный и углекислый газы, аммиак и водяной пар. Всё это указывает на сложную химическую структуру планеты и подтверждает её миграцию с более холодных орбит. При этом метан, который по расчётам должен был присутствовать, отсутствует полностью.

"Отсутствие метана объясняется активным вертикальным перемешиванием в атмосфере, вызванным теплом звезды", — пояснила Пиоль-Горайеб.

Подобные явления важны для изучения эволюции экзопланет, ведь они помогают понять, какие процессы формируют планетные оболочки и как они разрушаются.

Почему это важно

Хотя Земля тоже постепенно теряет часть атмосферы, на WASP-107b этот процесс идёт в сотни раз быстрее. Наблюдения за такими планетами помогают астрономам оценить устойчивость атмосфер к излучению звёзд и солнечным ветрам. Подобные исследования дают ключ к пониманию того, как планеты становятся обитаемыми или, наоборот, утрачивают шанс на жизнь.

Изучение атмосфер далеких миров позволяет лучше объяснить прошлое таких тел, как Венера, которая, вероятно, когда-то имела океаны, но со временем лишилась воды. Каждый новый результат "Джеймса Уэбба", включая свежие наблюдения за мерцающими звёздами в галактике Драко, приближает науку к разгадке процессов эволюции планетных систем.

WASP-107b и Юпитер

Если сопоставить "суперпухлую" WASP-107b с Юпитером, различия окажутся впечатляющими:

1. Плотность — у WASP-107b она в восемь раз ниже, чем у Юпитера.
2. Температура поверхности — около 500-600 °C против минус 145 °C у Юпитера.
3. Близость к звезде — в семь раз ближе, чем орбита Меркурия к Солнцу.
4. Потеря атмосферы — у Юпитера не наблюдается, а у WASP-107b процесс идёт катастрофически быстро.

Эти данные показывают, как орбитальные условия способны радикально изменить судьбу планеты.

Плюсы и минусы наблюдений с JWST

Плюсы

• Высокая чувствительность в инфракрасном диапазоне позволяет улавливать тонкие химические следы.
• Возможность наблюдать изменения атмосферы в динамике.
• Исключительная точность данных для проверки моделей формирования планет.

Минусы

• Ограниченное время наблюдений, так как JWST обслуживает множество проектов.
• Сложность обработки данных: интерпретация требует мощных вычислений.
• Для подтверждения открытий нужны наблюдения с других телескопов.

Популярные вопросы о WASP-107b

1. Почему планету называют "суперпухлой"?

Потому что при почти юпитерианских размерах она имеет чрезвычайно низкую плотность, напоминая по структуре надутый газовый шар.

2. Может ли на WASP-107b быть жизнь?

Нет. Температура превышает 500 °C, а радиационный фон исключает возможность существования органических молекул.

3. Что ждёт планету дальше?

При сохранении скорости утечки атмосферы через несколько миллионов лет планета может превратиться в обнажённое ядро, лишённое газовой оболочки.

4. Можно ли наблюдать такие явления с Земли?

Да, но только частично. Основные данные получают с помощью космических телескопов вроде JWST, которые фиксируют утечку газов на больших расстояниях.

Открытие, сделанное телескопом "Джеймс Уэбб", показывает, как стремительно расширяются границы человеческого познания. Каждое новое наблюдение помогает увидеть Вселенную более объёмно, объединяя научную точность с чувством удивления перед бескрайним космосом. WASP-107b — напоминание о том, что даже самые привычные законы природы могут проявляться неожиданно, если взглянуть на них под другим углом. И, возможно, именно в таких находках скрыт путь к будущим открытиям, способным изменить наше представление о жизни и материи во Вселенной.